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当前炼油化工仪表存在问题探讨
来源: | 发布时间:2017-10-18 8:50:15 | 浏览次数:
当前炼油化工仪表存在问题探讨

1
阀门问题:

石化企业控制阀使用不好的场合主要是一些高温、高压、高压差、闪蒸、气蚀、高腐蚀流体场合。

调节阀主要问题:振荡、阀内件气蚀和冲刷。

切断阀主要问题:无法可靠切断和紧急打开。

 S_ZORB 程控阀内漏问题

进口耐磨球阀,多则半年少则几个月,阀内件磨损内漏。



1.国产调节阀的设计选型不够精密:

调节阀这些故障的产生,主要和供应商没有很好地计算阀内件流速,从而采取主动的措施控制流速、避免阀内件流速过快对阀内件的冲刷、避免振荡的产生。

       国产品牌的计算软件大都是简算型和估算型,没有像CCI的计算软件有详细的阀内件流速、动能计算和噪音估算,ISA关于流速、动能、噪音的标准引用自CCI,目前国内好像还没有一家软件公司能做比较完善的Cv计算软件。执行机构选择仅考虑了需要的推力,没有考虑爬行校核,这对于高温笼式阀有柔性石墨填料和压缩型平衡密封环非常必要,高温、高压差场合的振荡一方面因为没有控制流速,另一方面就是执行机构的有效面积偏小,无法克服爬行、振荡。调节阀的振荡还和智能定位器的选择有关,对于大容量、高速动作的定位器,如果选择压电效应结构的定位器,当阀门位置和输入信号平衡时,定位器是没有仪表气输出的,而定位器后面的气动回路、特别是增速器总有一些微量泄漏,导致定位器频繁启动,也就是振荡和超调发生。因此,大容量执行机构、高速动作(放喘震调节阀)建议选用喷嘴挡板型定位器。

        切断阀的故障主要是产品设计、热膨胀计算和试验、制造工艺的问题。

2.缺乏设计理论和数学模型的建立

应该充分研究ISA手册、3D、流体力学、流体力学分析CFD,通过实践—理论—实践的循环,获得调节阀设计的数学模型。

      例如根据阀笼开孔计算CV值及Cv曲线,或根据额定Cv值设计阀笼开口。

      总是需要通过流量试验来不断修正。

3.结构设计及公差配合问题

每种类型的调节阀的设计大同小异,没有太多文章可做,要充分读懂国外大品牌结构设计的原因,强度设计ASME规范非常清楚,API6D、API609有很多阀门结构设计的要求。关键是零部件的材质配置、公差配合,充分读懂国外大品牌样本的前提下选择各类产品合适的材质搭配,理论计算阀内件公差配合,并通过试验验证。仿制时你可以测绘尺寸,但你无法测绘尺寸公差和形位公差,这些都是核心技术。填料、垫圈、密封环在不同压力等级、温度下的压缩量都需要和专业厂家研讨、试验。举个例子:笼式阀的阀笼和阀芯的间隙、阀芯和阀笼上面压圈的公差如何设计?太小了高温下容易卡死,太大了阀笼导向差,阀芯容易晃动,而且不可能在不同温度下设计不同的间隙,那样成本不是太高了?再有在Class V甚至更小泄漏要求下,笼式阀除了必要的执行机构推力来保证阀芯、阀座之间的压紧力、保证阀内件尺寸公差,形位公差也非常重要,稍有偏失,很难达到客户要求的泄漏量。

4.阀门填料函密封问题

国产阀门填料函密封达不到环保LDAR检测标准;  环保标准提高以后仪表制造及使用难于达到环保要求

        环保要求不大于500ppmv,国外要求100ppmv

         阀门制造标准落后,

         阀出厂缺乏检验手段

  盘根泄漏问题,严格讲应该是填料函的设计问题。      

4.1在设计选型时就要提出要求

     如上海赛克项目罗姆斯工艺上就提出了低泄要求。有很多类似的规范,API622、ISO15848、TA Luft(欧洲)、Shell SPE77/312、Chevron Texaco GR500,前三种比较常用,后2种为企标。

4.2选择正确的密封填料

      低逸散填料函主要2方面:

    一是用弹簧补偿填料磨损结构(Live-Loading以外置碟形弹簧来达到补偿)

      二是选用取得低逸散论证的填料(有些填料厂家有通过验证的低逸散填料,有些厂家按照低逸散设计制造了填料)。

4.3出厂检测

    填料函的泄漏按照国家标准只要做强压试验和气密试验,气密试验是1.1倍的水压。除非订货时特殊要求供应商在线检测,实验室检测一般用甲烷根据API-622操作。一般阀门厂出厂无法用甲烷检测,阀体内腔残留甲烷不好处理。所以在碳氢化合物的场合可以要求供应商填料函符合API-622,业主在线检测。

2
高压浮筒进口品牌垄断

 国产品牌可靠性、稳定性制约发展

     因美国费希尔品牌3010表头,产品性能稳定、可靠,垄断市场长达40多年

     国企上仪公司曾经投入大量财力、精力仿制研发其产品,产品质量、性能一度几乎接近,但最后还是由于公司瓦解,资金紧缺,分公司疲于应付市场,产品未能最终突破,直至至今市场还是由费希尔品牌为主打产品。

3
火炬气计量问题

节能、环保  要求消灭火炬,火炬排放试行严格的考核监控。

   介质的强腐蚀、组份复杂的特性,没有一款适合的计量仪表,无论是GE 的超声波,还是进口热值流量计,多用不好。

    目前为止没有太好的办法,只能是看个趋势

4
加工高硫油带来的仪表腐蚀问题

1.仪表一次阀压盖螺栓断裂

  很多仪表厂家对紧固件质量不够重视,或者只检查材料成分,忽视了机械性能、硬度等。真正过关的紧固件厂家不多,国内特殊材质的紧固件(双相钢、铜合金、钛材等)好的供应商尤其紧缺。

2.仪表引压管新腐蚀穿孔,介质泄漏

3.仪表材质防腐应用效果,缺乏真实、科学的量化标准。

      例如:产品的材料符合NACE标准,一说到NACE标准,没有一家企业说不能满足。

     实际上有多少企业能够明白产品材料符合NACE标准,通过什么样的技术工艺?产品的材料提高了哪些性能指标?适用什么样的工况环境?

5
控制系统升级换代问题

工控系统深陷 “摩尔定律”,升级换代太快!

     从DOS 到WIN-NT  ,到WIN-2K ,到WIN-XP, 到WIN-7 到WIN-10

     从DOS到WIN-XP,      10年时间

     从WIN-XP到WIN-7 , 5年时间

      周期越来越短,企业难以为继!


控制系统升级换代问题解决方案

  1.用虚拟机技术

       把原来的老旧系统,做成虚拟机,在新的机器上运行,用于应急。价格贵,不稳定。

  2.用就PC自己来篡

       自己找老旧版本的PC级硬件自己来篡。需要测试检验。

  3.滚动升级

        先升级换代一部分,替换下来的用于同型号老旧系统的备件 


6
控制系统网络安全问题

老系统问题多,基本不设防,仅仅在与工厂网之间布一道防火墙   

    缺乏审计评测机制

7
仪表制造如何向服务转型,全面服务石化企业 

  很多厂家都在转型兼做检维修和维保服务,这是产品的延伸,存在的问题主要有:

1.和医疗一样,医太便宜、药太贵。单台检维修和长期保运的基本费用太低,而备品备件太贵,也只有通过备品备件才能弥补人工费太低。像2个长期维保人员派驻在石化某厂,招标后1年费用才20~30万,基本工资都不够,加上维修车间租赁费、设备折旧、交通费,根本不够,只能靠卖备件来弥补,这样备件的价格就不合理,不可控。

2.服务队伍基本具备组织结构和管理体系,但缺乏研发队伍对检维修、维保作出技术支持,没有专业研究国外产品的研发队伍,很难拿出最好的检修方案取得最好的检修效果。特别三偏芯蝶阀的检修难度最大,无法配合研磨。金属球阀、闸阀检修相对技术成熟一些。

新技术应用展望

1、巡检机器人,无人机高空巡检

2、重大作业行为记录仪

3、报警信息提报采集

4、 475 手操器 移植到手机

5、微信小程序扫码技术

结束语:

全面提升国产仪表技术水平、厂品质量,更好地服务于石化企业,还需要产学研、及用户共同努力,需要政府支持及行业引导。

做为仪表厂商解决好创产品牌和赚钱问题?要有做百年老店的决心!

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